Stahl gehört zu den beliebtesten Materialien in der Industrie und im Bauwesen. Bei vielen Anwendungsfällen ist es wichtig, dass der Stahl nicht anfällig für Korrosion ist. Aber wann rostet Stahl eigentlich – und wie kann man es verhindern?
Wir von Laserteileonline sind Experten im Bereich Metallbearbeitung und sehen uns in diesem Beitrag die Eigenschaften von Stahl genauer an. Wir erklären Ihnen, warum Stahl rostet, welche Auswirkungen das auf die Materialeigenschaften hat, wie man das Rosten verhindern kann und klären die Frage, ob es vielleicht sogar erwünscht sein kann, dass Stahl rostet.
Rostet Stahl? Stahlsorten & Veredelungen im Überblick
Wie entsteht Rost auf Stahl?
Dass Stahl rosten kann, ist bekannt – aber warum ist das eigentlich so? Hinter dieser Eigenschaft steht ein elektrochemischer Prozess. Die chemische Reaktion passiert dann, wenn der Stahl mit Sauerstoff und Wasser in Kontakt kommt. Dabei entsteht Eisenoxid, was wir auch als Rost bezeichnen. Das sind die drei Schritte, in denen der Rost entsteht:
- Eisen oxidiert: Der größte Bestandteil von Stahl ist Eisen. Wenn dieses mit Wasser und Sauerstoff in Verbindung kommt, dann geben die Eisenatome Elektronen ab und werden zu Eisenionen.
- Hydroxidionen entstehen: Die freigesetzten Elektronen reagieren mit dem Wasser und dem Sauerstoff. Es entstehen nun Hydroxidionen,
- Eisenoxid entsteht: Die Eisenionen verbinden sich anschließend mit den Hydroxidionen und es entsteht Eisenhydroxid. Dieses wandelt sich um in Eisenoxid – also in das, was wir als Rost bezeichnen.
Diesen Einfluss hat Rost auf Stahl
Da Wasser eine große Rolle bei der Entstehung von Rost auf Stahl spielt, entsteht dieser hauptsächlich in feuchten Umgebungen. Aber warum ist Rost auf Stahl so unbeliebt? Ganz einfach: Der Rost beschädigt den Stahl und frisst sich immer weiter in das Material hinein. Der Stahl wird dadurch porös und brüchig, kann sogar aufplatzen und wird mit der Zeit komplett zerstört. Wenn Stahl rostet, wird er dadurch auf Dauer also instabil und ist deshalb nicht mehr einsetzbar. Deshalb sollte man ihn vor diesem schädlichen Prozess schützen.
So rostanfällig sind die verschiedenen Stahlsorten
Rost schadet dem Stahl also und macht ihn unbrauchbar. Allerdings gibt es große Unterschiede in der Anfälligkeit gegenüber Korrosion in verschiedenen Stahlsorten. Vor allem wird dabei zwischen legiertem und unlegiertem Stahl unterschieden.
Rostet unlegierter Stahl?
Unter unlegiertem Stahl versteht man Stahlsorten, die hauptsächlich aus Eisen bestehen. Diese sind sehr anfällig für Rost und bei hoher Luftfeuchtigkeit oder bei Kontakt mit Wasser kann hier sehr schnell Rost entstehen. Unlegierter Stahl wird deshalb oft auf unterschiedliche Arten veredelt, um ihn robuster zu machen – auf diese Möglichkeiten gehen wir etwas weiter unten genauer ein.
Rostet legierter Stahl?
Legierten Stahlsorten wurden andere Stoffe beigefügt, die die Eigenschaften des Materials beeinflussen. Dem Eisen können zum Beispiel Chrom, Nickel oder Molybdän zugeführt werden, was dazu führt, dass der Stahl deutlich rostbeständiger wird. In vielen Sorten von Edelstahl ist beispielsweise mindestens 13 % Chrom enthalten. Dieser reagiert mit dem Sauerstoff und bindet eine sogenannte Passivschicht auf dem Stahl, welche das Material vor Rostbildung schützt.
Eine besondere Form von legiertem Stahl ist der Cortenstahl. Dieser entwickelt eine dicke Rostschicht, die aber den Stahl aufgrund einer darunterliegenden Sperre aus Sulfaten oder Phosphaten vor weiterer Korrosion schützt. In diesem speziellen Fall ist der Rost also erwünscht und schadet dem Stahl nicht, sondern macht ihn wetterfester.
Benötigen auch Sie rostfreien und widerstandsfähigen Stahl? Dann wenden Sie sich gerne an uns: Wir schneiden für Sie individuelle Stahlbleche nach Maß zu und bearbeiten diese auf Wunsch sogar noch weiter – auch schützende Veredelungen sind selbstverständlich möglich! Nutzen Sie für die Beauftragung ganz bequem unseren Kant- und Laserteile Konfigurator.
So macht man Stahl rostbeständiger
Natürlich gibt es viele Methoden, um dafür zu sorgen, dass Stahl unempfindlicher gegenüber Rost wird. Komplett rostfrei werden die allermeisten Stähle zwar nicht (auch die meisten Edelstähle können entgegen allgemeiner Annahme rosten), allerdings lassen sie sich so bearbeiten, dass sie unter den meisten Bedingungen keinen Rost ansetzen. Das sind einige Möglichkeiten, um das zu erreichen:
Den Stahl beschichten oder lackieren
Eine besonders beliebte Methode, um Stahl widerstandsfähiger gegen Korrosion zu machen, ist die Pulverbeschichtung. Diese wird elektrostatisch aufgeladen und dann eingebrannt. So entsteht eine sehr robuste Schutzschicht. Auch Farben und Lacke können den Stahl schützen und dafür sorgen, dass kein Wasser und Sauerstoff mit dem Stahl in Berührung kommen. Wir von Laserteileonline bieten Ihnen selbstverständlich sowohl eine Pulverbeschichtung als auch das Auftragen von Nasslack auf dem Stahl an – schauen Sie sich gerne bei unseren Veredelungen um.
Den Stahl verzinken
Möglich sind eine Feuerverzinkung durch Eintauchen in geschmolzenem Zink sowie eine galvanische Verzinkung. Erstere ist besonders widerstandsfähig und bietet dem Stahl einen Schutz, der mehrere Jahrzehnte andauern kann. Kleine Kratzer heilen von selbst wieder ab. Bei der galvanischen Verzinkung kommen ein Elektrolytbad und Strom zum Einsatz, um eine dünne Zinkschicht auf den Stahl aufzutragen. Der Korrosionsschutz ist hier etwas schwächer und weniger lang anhaltend. Auch diese beiden Methoden bieten wir Ihnen sehr gerne an!
Verwendung von Edelstahl
Eine Option ist es natürlich, eine Legierung zu nutzen, die keinen Rost ansetzt. Durch den hohen Anteil von Chrom ist Edelstahl sehr widerstandsfähig gegenüber Rost und wird deshalb gerne als Alternative zu unlegiertem Stahl verwendet. Ein Nachteil ist, dass Edelstahl in der Regel deutlich teurer ist als Stahl.
Verwendung von Cortenstahl
Auch die Verwendung von Cortenstahl ist eine Option. Unter Cortenstahl versteht man Stahl oder Stahlblech, das rostet – aber nur, um eine Schutzschicht aufzubauen, die das Material von weiteren Beschädigungen schützt. Besonders beliebt ist dieser Stahl zum Beispiel im Landschafts- und Gartenbau, im Bauwesen oder in der Infrastruktur. Oftmals wird er gerade wegen den optischen Eigenschaften der Rostschicht eingesetzt.
Diese Faktoren beeinflussen, wie schnell Stahl rostet
Nicht nur die Stahlsorte und die Veredelung tragen dazu bei, dass Stahl rostet oder vor Korrosion geschützt wird. Auch andere Faktoren spielen eine große Rolle bei der Entstehung von Rost. Dazu gehört natürlich Feuchtigkeit. Wenn eine hohe Luftfeuchtigkeit vorherrscht oder er gar direkt mit Wasser in Kontakt ist, rostet Stahl schneller.
Aber auch Salz ist ein wichtiger Faktor – durch Küstennähe oder den Kontakt mit Streusalz kann Stahl schneller rosten. Chemikalien wie Säuren oder Laugen tragen ebenfalls ihren Teil zu einer schnelleren Korrosion bei. Nicht zuletzt sind Temperaturwechsel für Stahl schädlich. Dadurch kann Kondensation entstehen und es lagert sich Wasser auf der Oberfläche ab.
Sie benötigen rostfreien Stahl?
Sind Sie auf der Suche nach nicht rostendem Stahl, dann sind Sie hier bei uns genau richtig. Bei Laserteileonline bieten wir Ihnen individuelle Stahlbleche nach Maß, die Sie ganz nach Ihren Wünschen online bei uns bestellen können. Wir fertigen gerne auch Zuschnitte aus Edelstahl an oder führen eine Pulverbeschichtung oder Verzinkung durch. Lassen Sie uns einfach wissen, was Sie sich wünschen!
Besonders einfach geht das über unseren Kant- und Laserteile Konfigurator, über welchen Sie Ihren Auftrag direkt online erstellen können. Sie erhalten darüber von uns nach dem Absenden Ihres Auftrags sofort einen Preisvorschlag und eine Machbarkeitsanalyse – probieren Sie es gleich einmal aus! Sollten Sie noch Beratungsbedarf haben, dann freuen wir uns auch über eine Direktanfrage.
Häufig gestellte Fragen zu rostendem Stahl
Es sind noch Fragen unbeantwortet geblieben? In unserem kleinen FAQ können wir diese bestimmt beantworten:
Edelstahl setzt kaum Rost an, weil es sich um eine Legierung mit anderen Metallen handelt. Meistens enthält diese Chrom, was beim Kontakt mit Sauerstoff eine sogenannte Passivschicht auf dem Edelstahl entstehen lässt. Diese sorgt dafür, dass der Edelstahl vor Rost geschützt ist. Allerdings ist es nicht richtig, dass Edelstahl nicht rosten kann. Das kann zum Beispiel dann passieren, wenn er mit bereits bestehendem Rost in Kontakt kommt, der sich etwa auf einem unlegierten Stahl gebildet hat.
Cortenstahl soll eine schützende Rostschicht ansetzen. Bis diese sichtbar ist, dauert es etwa sechs Wochen, für den gesamten Prozess sollte man etwas ein bis zwei Jahre einplanen. Dann verfügt der Cortenstahl über eine gleichmäßige Rostschicht in der charakteristischen rötlichen Farbe.
Die Begriffe Rost und Korrosion werden manchmal synonym verwendet, sind aber nicht dasselbe. Korrosion bezeichnet lediglich, dass Metalle durch den Einfluss von Umweltfaktoren abgebaut werden. Rost ist also eine bestimmte Form von Korrosion.
Ja, es gibt einige Methoden, um Stahl vor Rost zu schützen. Eine davon ist die Herstellung einer Legierung mit schützenden Metallen wie Chrom. Diese bezeichnet man dann als Edelstahl. Aber auch unlegierter Stahl kann durch bestimmte Veredelungen vor Rost geschützt werden.
Besonders effektiv ist die Feuerverzinkung, bei welcher eine schützende Zinkschicht über dem Stahl entsteht. Einem ähnlichen Prinzip folgt die galvanische Verzinkung, die etwas weniger effektiv ist. Eine weitere beliebte Methode ist die Pulverbeschichtung, die in den Stahl eingebrannt wird. Schließlich kann auch ein Lack auf den Stahl aufgetragen werden, um ihn vor Sauerstoff und Feuchtigkeit zu schützen.
Ja, Rost macht Stahl porös und instabil und ist deshalb auf Dauer schädlich für das Material. Eine Ausnahme stellt Cortenstahl dar, bei welchem der Rost eine schützende Schicht bildet, die sich nicht weiter in den Stahl frisst.